Dr.LutzPopper著 德國(guó)慕勒化學(xué) 阿倫斯堡 王 巖譯

斯頓食品原料（蘇州）有限公司 江蘇蘇州 215200

面粉改良中用到的添加劑
——酶制劑

Dr.LutzPopper著 德國(guó)慕勒化學(xué) 阿倫斯堡 王 巖譯

斯頓食品原料（蘇州）有限公司 江蘇蘇州 215200

在生物系統(tǒng)中，所有的轉(zhuǎn)變過(guò)程可以在相對(duì)低的溫度以及溫和的化學(xué)環(huán)境下快速完成，這是因?yàn)槊钢苿┛梢栽诘湍芰客度胂掳l(fā)生反應(yīng)，由于其卓越的能力能讓復(fù)雜的反應(yīng)在溫和的條件下進(jìn)行，參見(jiàn)圖1。

酶制劑需要滿足規(guī)模化生產(chǎn)，它大部分來(lái)自于微生物發(fā)酵。新的酶制劑在全世界范圍內(nèi)能夠短時(shí)間內(nèi)取得成功歸功于它持續(xù)增長(zhǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，得益于酶制劑使我們可以生產(chǎn)出品質(zhì)高并且成本低的產(chǎn)品，使得在市場(chǎng)上能更好的表現(xiàn)。

酶制劑應(yīng)用于食品工業(yè)的不同領(lǐng)域，與其他大多數(shù)添加劑應(yīng)用相比，酶在制粉工業(yè)中沒(méi)有在添加的那一刻產(chǎn)生作用，直到烘焙師加入水，它才發(fā)生作用。時(shí)間和地點(diǎn)的問(wèn)題是在面粉改良上主要挑戰(zhàn)，而且在酶制劑上問(wèn)題變得更復(fù)雜。但是酶也有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，它的功能專一性、用量小、天然以及在焙烤過(guò)程中完全失效。

圖1 酶可以降低反應(yīng)所需能量

和所有的天然濃縮物質(zhì)一樣，酶有引起過(guò)敏反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。因此建議接觸酶的工作者佩戴手套、面具和護(hù)目鏡。盡管稀釋在面粉或改良劑中的酶引起過(guò)敏的風(fēng)險(xiǎn)很低，但酶制劑生產(chǎn)商也在通過(guò)工業(yè)處理來(lái)減少揚(yáng)塵。

在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，α-和β-淀粉酶被認(rèn)為是唯一可以用于面粉工業(yè)的酶制劑，這種觀點(diǎn)直到二十年前引入了木聚糖酶才發(fā)生改觀，而現(xiàn)在脂肪酶的成功又加深了這種改觀?，F(xiàn)在有多種酶（表1）在特定的應(yīng)用中起到合適的作用，但可能有一天會(huì)被證明像上述種類的酶一樣能夠起到多種作用。

1）淀粉酶

在面粉工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的是α淀粉酶、β淀粉酶和葡糖淀粉酶。與大多數(shù)酶一樣，淀粉酶作用于跟水結(jié)合的底物。α淀粉酶可以切斷直鏈淀粉，產(chǎn)生糊精。這些糊精又可作為β淀粉酶和葡糖淀粉酶的底物，從而產(chǎn)生可供酵母利用的糖類如麥芽糖和葡萄糖。在淀粉酶的作用下，面團(tuán)的粘度下降（水從淀粉中釋放），醒發(fā)力和體積提高，風(fēng)味和顏色提高，組織柔軟度和貨架期增加。淀粉酶的機(jī)理如圖2所示。

表1 面包及面粉改良建議使用的酶（不排除有其他）

圖2 淀粉酶機(jī)理

2）酶激活了麥芽粉

種子需要酶參與他們關(guān)鍵的活動(dòng)，因此在種子萌發(fā)階段產(chǎn)生了大量的酶。用于酶促反應(yīng)的谷物在處理前已經(jīng)發(fā)芽，具有酶活力的麥芽粉來(lái)自于發(fā)芽的小麥或黑麥。這些產(chǎn)品在功能上類似。

除了α淀粉酶、β淀粉酶在麥芽粉中還有其他的酶，例如蛋白酶和葡聚糖酶。其中有些對(duì)烘焙會(huì)產(chǎn)生積極的影響，有些是相反的。就像在面粉中存在的酶一樣，麥芽粉中的酶會(huì)對(duì)降落指數(shù)產(chǎn)生明顯的影響。如果面粉的酶活力很低，每100 kg面粉添加150 g就可以讓降落指數(shù)降低到250-300 s.如果降落指數(shù)低于300 s，添加500 mg/kg麥芽粉則可能引起面團(tuán)發(fā)粘。麥芽粉的酶活力一般用糖化力（DP）衡量，一般在400 DP左右，也就是在80～120 SKB/g。

3）真菌型淀粉酶

一般我們用曲霉屬的真菌來(lái)生產(chǎn)真菌淀粉酶，這類真菌不會(huì)產(chǎn)生有毒或致癌物質(zhì)，真菌生長(zhǎng)在大的發(fā)酵罐中，產(chǎn)生需要的酶到發(fā)酵液里。發(fā)酵培養(yǎng)基中包含的原酶經(jīng)過(guò)離心、過(guò)濾、沉底、超濾從而生產(chǎn)出純而濃縮的酶。再經(jīng)過(guò)噴霧干燥、標(biāo)準(zhǔn)化活力，并添加流散劑以便更方便面粉廠使用。在干燥的粉末狀態(tài)下大多數(shù)酶活力很穩(wěn)定，可以存放數(shù)年活力也不會(huì)有多少損失。從植物、動(dòng)物和微生物生產(chǎn)酶的流程如圖3所示。

圖3 從植物、動(dòng)物和微生物生產(chǎn)酶的流程圖

真菌來(lái)源的淀粉酶大部分是α淀粉酶，酶的多數(shù)不利的活動(dòng)被精選的亞種和加工條件所阻止。正常用量下，真菌型淀粉酶對(duì)降落指數(shù)沒(méi)有影響，因?yàn)樗跇?biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)溫度下（大約95℃）不穩(wěn)定。有另一種改進(jìn)的降落指數(shù)測(cè)試受到真菌淀粉酶的影響，測(cè)試最高溫度在82℃左右。

α淀粉酶的添加量取決于酶活，為了能夠表達(dá)α淀粉酶的活力，Sandstedt,Kneen和Blish（1939）發(fā)明了表示酶活的單位SKB，盡管不同的供應(yīng)商用不同的方法測(cè)量，但結(jié)果都會(huì)被轉(zhuǎn)換成SKB。對(duì)于降落指數(shù)在300～350 s的面粉，通常添加量是500 SKB/kg面粉（也即是每100 kg面粉加1 g 50 000 SKB/g的淀粉酶）。在降落數(shù)值超過(guò)400 s的低酶活面粉，要添加3 g或更多同樣的淀粉酶，另外降落數(shù)值低的面粉需要用很少量的淀粉酶（比如0.1～0.2g 50 000 SKB/g淀粉酶）不會(huì)影響降落數(shù)值，但會(huì)對(duì)面團(tuán)的特性和體積產(chǎn)生積極的影響。

TS 211，TS 202.3

A

1674-5280（2015）06-0034-03

2015-06-16 改稿日期：2015-10-26

Dr.LutzPopper（1960—），男，博士，酶制劑研發(fā)總監(jiān)。

譯者簡(jiǎn)介：王巖（1988—），男，工程師，從事酶制劑銷售工作。